董福田

（1.蘇州致和結(jié)構(gòu)醫(yī)藥科技有限公司 江蘇 蘇州 215123；2.南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院 江蘇 南京 210046）

在融合西醫(yī)和中醫(yī)理論體系的基礎(chǔ)上，本文作者董福田曾提出一種新的醫(yī)學(xué)模式——結(jié)構(gòu)信息醫(yī)學(xué)，即從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的角度認(rèn)識生命，通過讓機(jī)體識別具體結(jié)構(gòu)的信息，利用機(jī)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的自適應(yīng)、自組織等功能，恢復(fù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到防治疾病的目的[1]。而實(shí)現(xiàn)這一醫(yī)學(xué)模式的前提則需要對生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有非常深入的認(rèn)識。

生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是一個(gè)由若干要素之間相對穩(wěn)定的時(shí)空關(guān)系、聯(lián)系方式及其組織秩序所構(gòu)成的具有某種功能的復(fù)雜有機(jī)系統(tǒng)。生物這個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，經(jīng)歷了從無到有，由低級向高級，由簡單向復(fù)雜這樣一個(gè)漫長的進(jìn)化過程，并在這一過程中實(shí)現(xiàn)了自身的延續(xù)和對自身的不斷超越。因此，我們首先需要尋找能自組織進(jìn)化，導(dǎo)致生命起源并支撐后續(xù)生物進(jìn)化的核心結(jié)構(gòu)，然后通過核心結(jié)構(gòu)“生成”生物模型。通過分析和研究生物模型各要素之間的相互作用和相互關(guān)系，將生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題，以便深入地認(rèn)識生物的健康和疾病，發(fā)現(xiàn)更有效的診斷和治療疾病的方法。

1.生物的核心結(jié)構(gòu)與生命的螺旋

1.1 生物的核心結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代生物學(xué)已經(jīng)證明，生命最本質(zhì)的東西是新陳代謝和自我復(fù)制，前者離不開起催化作用的酶，后者少不了儲存遺傳信息的核酸。根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)的研究成果，DNA是遺傳信息的載體，但也發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA病毒靠RNA的自我復(fù)制傳遞遺傳信息，有些RNA在一定條件下充當(dāng)催化劑的角色，如核酶就是一種具有催化功能的小分子RNA。因此，“RNA世界論”認(rèn)為，RNA分子的出現(xiàn)是生命起源的重要過渡[2]。根據(jù)這種假說，在生命進(jìn)化的早期，即使沒有酶，某些RNA可以催化RNA的復(fù)制——也就是說，RNA是唯一的遺傳物質(zhì)，即作為具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)統(tǒng)一體的RNA是生命的源頭。按“RNA世界論”說，較長的雙螺旋狀且不易發(fā)生變異的DNA，作為遺傳信息庫和起催化作用的蛋白質(zhì)之間的功能分化，是較后發(fā)生的事。與RNA分子序列互補(bǔ)的DNA分子具備了保存“遺傳”信息的功能，而RNA分子進(jìn)化為擔(dān)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成的角色，蛋白質(zhì)又反過來催化核酸復(fù)制，核酸-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)誕生了。在35億年前某個(gè)時(shí)刻的某個(gè)地點(diǎn)，有外膜包裹、含5000個(gè)蛋白質(zhì)、借RNA傳遞信息，并由DNA主控一切的，具有“自我維生結(jié)構(gòu)”的生命個(gè)體，地球上的第一個(gè)細(xì)胞誕生了。一旦自我維生作用確保了它的生存，而自我繁殖能保證它可以擴(kuò)展繁衍后代時(shí)，在面對外來的嚴(yán)重侵?jǐn)_時(shí)，它們會使用物質(zhì)和能量，機(jī)動(dòng)且成功地保持自身完整性，生命就開始了它的生物進(jìn)化旅程[3]。

核酸-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)與抽象結(jié)構(gòu)相互依存、互為因果的相互關(guān)系和相互作用的建立，是生命起源的最關(guān)鍵之處。核酸編碼規(guī)定了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的遺傳信息，即核酸記錄了蛋白質(zhì)的抽象結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者；核酸的合成和復(fù)制要由蛋白質(zhì)（酶）來催化，也就是蛋白質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)催化核酸，核酸的編碼和功能靠蛋白質(zhì)來表達(dá)。蛋白質(zhì)和核酸的相互作用是核酸復(fù)制、基因組有序表達(dá)與染色體高層次構(gòu)建及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)變化的核心。因此，這兩類生物分子缺一不可，形成了抽象結(jié)構(gòu)和具體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的復(fù)合體，作為遺傳信息載體與表達(dá)系統(tǒng)，在生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能中起到支配性作用，不僅是形成第一個(gè)細(xì)胞生物的基礎(chǔ)，也使得生物自身依靠遺傳、變異和選擇而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，進(jìn)化出了整個(gè)生物界，是生物的核心結(jié)構(gòu)。

1.2 生命的螺旋

在核酸-蛋白質(zhì)系統(tǒng)中，核酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)，一段核酸復(fù)制并不直接影響另一段核酸的復(fù)制，而是通過它所編碼的蛋白酶去發(fā)生反應(yīng)，形成催化循環(huán)。核酸-蛋白質(zhì)的這種催化反應(yīng)讓化學(xué)物質(zhì)循環(huán)性地發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量與它們本身相同或有變異的形式，形成了最初的信使和翻譯產(chǎn)物的關(guān)系。當(dāng)某種信使與相應(yīng)的翻譯產(chǎn)物包括反映翻譯產(chǎn)物組成和結(jié)構(gòu)環(huán)境之間出現(xiàn)相互促進(jìn)的協(xié)同作用時(shí)[4]，簡單的、低級的、相互關(guān)聯(lián)的、彼此互補(bǔ)的反應(yīng)循環(huán)便組成復(fù)雜的、高級的大循環(huán)系統(tǒng)，即超循環(huán)系統(tǒng)[5]。

催化循環(huán)可以進(jìn)行自復(fù)制，超循環(huán)則具有選擇的能力，形成了具有自適應(yīng)、自組織等功能的開放的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過不斷地與外界交換物質(zhì)、能量和信息，能夠?qū)ν饨绲母蓴_產(chǎn)生反應(yīng)，維持它們內(nèi)部的一致性、自身的整體性。在這個(gè)超循環(huán)過程中，圍繞更有利于生存、繁衍的目的，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)相互作用為核心，利用自適應(yīng)、自組織等能力不斷建立與周圍結(jié)構(gòu)環(huán)境的平衡，甚至不斷地內(nèi)化外部結(jié)構(gòu)，更新系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息，由原來低級有序轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上和功能上的高級有序，形成螺旋發(fā)展，這就是生命的螺旋，是所有已知生命生存、繁衍和進(jìn)化的基礎(chǔ)。生命的螺旋是具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)相互依存、互為因果、相互作用下，統(tǒng)一、協(xié)同發(fā)展的螺旋，防治疾病就應(yīng)該順應(yīng)這個(gè)螺旋。

2.生物模型

生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，是生物結(jié)構(gòu)之間內(nèi)部關(guān)系、聯(lián)系方式、組織秩序及其時(shí)空表現(xiàn)形式的總和，反映了系統(tǒng)所具有的整體行為，即在與外部環(huán)境相互聯(lián)系和相互作用中所表現(xiàn)出來的性質(zhì)、能力和功效，也就是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能。我們認(rèn)識和研究生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，直接目的是為了認(rèn)識其功能，進(jìn)而利用、改造和獲取其功能，為人類以及其他生物的健康做出貢獻(xiàn)。

不同生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)千差萬別，直接研究會非常復(fù)雜，而從不同的角度研究結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的共性，進(jìn)而構(gòu)建生物模型，研究生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所具有的普遍規(guī)律和秩序，可以將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題進(jìn)行處理。

2.1 生物模型的核心要素——結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)如果沒有結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系就不會形成系統(tǒng)，而沒有和外部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，就不存在系統(tǒng)的功能，所以結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是內(nèi)在規(guī)定性和外在規(guī)定性的統(tǒng)一，也就是結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一。生物對于環(huán)境的適應(yīng)實(shí)際上是結(jié)構(gòu)和功能的動(dòng)態(tài)相互作用、相互轉(zhuǎn)化的過程。結(jié)構(gòu)和功能相互依存、互為因果、相互轉(zhuǎn)化，結(jié)構(gòu)對于功能具有決定性作用，同時(shí)功能可以反作用于結(jié)構(gòu)。在進(jìn)化論的發(fā)展史上，拉馬克“用進(jìn)廢退”的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的變化是功能變化的結(jié)果，而達(dá)爾文認(rèn)為，生物體內(nèi)的“泛生子”可以隨著內(nèi)外環(huán)境的變化而發(fā)生變異，強(qiáng)調(diào)功能的變化歸結(jié)為結(jié)構(gòu)的變化。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，只有將兩個(gè)方面結(jié)合起來，才能更全面地理解生物系統(tǒng)的進(jìn)化。

從結(jié)構(gòu)和功能表現(xiàn)形式的角度，結(jié)構(gòu)深藏于內(nèi)，功能表現(xiàn)于外。因此從功能來建模的方法可以把被研究的系統(tǒng)視為黑箱，不管具體結(jié)構(gòu)如何，通過輸入和輸出的分析研究來建立模型，解決問題，屬于黑箱法。中醫(yī)的理論方法就是黑箱法。對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，弄清系統(tǒng)具體的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系來建立模型，解決問題，屬于白箱法。西醫(yī)的理論方法就是白箱法。從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的過程的角度，結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，而系統(tǒng)的功能則受環(huán)境的影響易于變化，因此同西醫(yī)相比，中醫(yī)的理論和方法更個(gè)性化。為了更深入地認(rèn)識生物的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，應(yīng)該從結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一、黑箱法和白箱法統(tǒng)一的角度建模，研究、利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，建立防治疾病的理論和方法。

2.2 從結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一的角度構(gòu)建生物模型

生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)的相互作用，不僅生成了生物系統(tǒng)的表觀，還確定了生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)相對固定的位置，可以作為研究結(jié)構(gòu)之間相互關(guān)系和相互秩序的參照，即生物系統(tǒng)的架構(gòu)，如細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)需要得到準(zhǔn)確的定位，才能正確地發(fā)揮作用。具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)的相互作用所形成的超循環(huán)系統(tǒng)，生成了結(jié)構(gòu)之間復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，基因表達(dá)受具體結(jié)構(gòu)的調(diào)控，而基因表達(dá)又建立了新的具體結(jié)構(gòu)的環(huán)境，調(diào)控后續(xù)的基因表達(dá)，生成了生物分子各居其位、各司其職、相互作用、嚴(yán)謹(jǐn)有序的生命特性。比如，多細(xì)胞生物也是由一個(gè)細(xì)胞（如高等生物的受精卵）通過高度有序的細(xì)胞增殖、分化、生長和發(fā)育而形成的，也就是由最初的抽象結(jié)構(gòu)和具體結(jié)構(gòu)的相互作用，即受精卵中的核酸和其所處環(huán)境中具體結(jié)構(gòu)的相互作用而生成。生成的生物有機(jī)體復(fù)雜程度由數(shù)百、數(shù)萬、甚至數(shù)億個(gè)行使各種特定功能的細(xì)胞組成，各種細(xì)胞分工合作，是一個(gè)有序而可控的細(xì)胞社會，這種社會性的維持，不僅依賴于細(xì)胞的物質(zhì)代謝與能量代謝，更依賴于細(xì)胞間的通訊與信號調(diào)控，從而協(xié)調(diào)細(xì)胞的行為，諸如細(xì)胞生長、分裂、分化、凋亡及其他各種生理功能，實(shí)現(xiàn)多細(xì)胞生物體完整的生命活動(dòng)過程。生物根據(jù)生理狀態(tài)分泌各種型號的神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞因子等作用于靶細(xì)胞，通過調(diào)整細(xì)胞的狀態(tài)來調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能，以適應(yīng)整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的需求[6]。

因此，生物模型的要素包括：表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序和功能。這5個(gè)要素是研究生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的5個(gè)角度，也可以稱之為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的5個(gè)維度。在這5個(gè)要素中，表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序是具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)果，因此這4個(gè)要素之間相互作用，統(tǒng)一于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。生物學(xué)中，各種生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的差別，最主要的并非由于組成要素成分不同，而是組成要素的結(jié)合方式不同，即抽象結(jié)構(gòu)之間的差異，從生物模型的角度，主要在于架構(gòu)、關(guān)系、秩序的差異。對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的研究往往是從表面的、形象的、具體的關(guān)系人手，然后才逐步深人到內(nèi)在的、抽象的、帶有普遍性的關(guān)系，而且越抽象就越接近其本質(zhì)。因此具體結(jié)構(gòu)主要是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的量，抽象結(jié)構(gòu)主要是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的質(zhì)，質(zhì)和量可以互變。

結(jié)構(gòu)和功能之間相互作用，并統(tǒng)一于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。從功能的角度，所有的生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)都具有自適應(yīng)、自組織等功能，能夠?qū)ν饨绲慕Y(jié)構(gòu)環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)，使用物質(zhì)、能量和信息來維持它們內(nèi)部的一致性、自身的整體性，以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。也就是說，生物模型的5個(gè)要素每個(gè)維度都不是孤立的、割裂開的，都包含了其他維度的信息，這些不同維度形成了非線性相互作用的有機(jī)系統(tǒng)。通過生物模型，能夠認(rèn)識和研究生物的生成、繁衍和進(jìn)化，從而認(rèn)識生物的健康與疾病，并找到診斷和防治疾病的方法。

3.生物模型在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)都是封閉性和開放性的統(tǒng)一，總是處于與環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用之中。因此，任何生物在生存的過程中，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)都會受到許多擾動(dòng)，如果擾動(dòng)超過了生物自身能夠調(diào)節(jié)的范圍，機(jī)體的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)就會失衡，即產(chǎn)生了疾病，需要通過醫(yī)學(xué)手段來恢復(fù)平衡。從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失衡的角度，可以分為量變和質(zhì)變，也就是具體結(jié)構(gòu)的改變和抽象結(jié)構(gòu)的改變，而且往往是先發(fā)生某種量的變化，經(jīng)過進(jìn)一步的發(fā)展，量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變。從擾動(dòng)的角度，可以分為隨機(jī)的短暫擾動(dòng)和長期的擾動(dòng)，前者主要是造成結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)在的失衡，核心是恢復(fù)內(nèi)在的平衡，后者主要是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和擾動(dòng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的失衡，核心是建立兩個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的平衡。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的開放性，不僅是具體結(jié)構(gòu)的開放，還包括關(guān)系之間的開放。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與其環(huán)境之間的交換，也不僅是物質(zhì)交換，主要是能量或信息的交換。我們首先研究生物在生存、繁衍和進(jìn)化過程中，自身所具有的處理上述情況的功能，然后通過生物模型研究防治疾病的方法。

3.1 由生物模型研究生物的進(jìn)化

生物在進(jìn)化過程中受自然選擇的支配，一定的環(huán)境要求生物必須具備相應(yīng)的功能去適應(yīng)它；一定的功能必須由相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來完成。所謂進(jìn)化就是分化和產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)，具有了新的功能特性，更適應(yīng)其所處的環(huán)境。結(jié)構(gòu)和功能也是生物模型的核心要素，因此我們應(yīng)當(dāng)由生物模型來認(rèn)識生物的進(jìn)化。

由進(jìn)化的定義可知，生物進(jìn)化的本質(zhì)是抽象結(jié)構(gòu)的進(jìn)化，也就是在基因?qū)用娴倪M(jìn)化，比如：

1）基因表達(dá)的進(jìn)化

基因表達(dá)隨外部結(jié)構(gòu)環(huán)境變化發(fā)生適當(dāng)改變和調(diào)整是生物適應(yīng)環(huán)境、維持生存、保持自身健康的基本功能。例如細(xì)胞在外部信號分子的刺激下，可以通過調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，產(chǎn)生抑制性蛋白形成負(fù)反饋環(huán)來阻斷信號傳導(dǎo)，從而適應(yīng)不同強(qiáng)度和時(shí)間的外部刺激。

2）基因的改變

在外部環(huán)境長期的干擾或強(qiáng)烈的刺激下，量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變，可能會通過基因的改變來適應(yīng)外部環(huán)境。例如細(xì)菌在與抗生素的長期“作戰(zhàn)”中，可以通過基因的改變形成新的結(jié)構(gòu)，與抗菌藥物建立新的平衡，比如合成新的物質(zhì)滅活抗生素的酶，或者改變細(xì)菌的外在結(jié)構(gòu)，形成抗生素難以穿透的生物被膜。

3）基因的融合

所謂基因融合，就是將有利于生存和繁衍的抽象結(jié)構(gòu)即遺傳信息整合到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之中。比如細(xì)菌的具有抗藥性的抽象結(jié)構(gòu)，可以以質(zhì)粒、轉(zhuǎn)座子的接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式快速轉(zhuǎn)移到其他敏感菌中[7]，與敏感菌自身結(jié)構(gòu)融合，實(shí)現(xiàn)生物在結(jié)構(gòu)和功能上的共同進(jìn)步。

從生物模型的角度，上述抽象結(jié)構(gòu)的改變都是由于外部環(huán)境的作用，通過生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所具有的自適應(yīng)、自組織功能來實(shí)現(xiàn)的，并產(chǎn)生了適應(yīng)性的表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序以及新的功能特性。在生物進(jìn)化過程中，結(jié)構(gòu)和功能是一體不可分割的。

3.2 由生物模型研究防治疾病的方法

根據(jù)對人類健康與疾病本質(zhì)的哲學(xué)認(rèn)識以及醫(yī)學(xué)實(shí)踐過程中所遵循的主要方法，醫(yī)學(xué)觀主要包括健康觀、疾病觀、診斷觀、治療觀。在健康和疾病的認(rèn)識上，結(jié)構(gòu)信息醫(yī)學(xué)是從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的角度認(rèn)識生命，人體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的內(nèi)外動(dòng)態(tài)平衡，即具體結(jié)構(gòu)與抽象結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)平衡，是人體健康的本質(zhì)。

外部環(huán)境對人體總負(fù)荷引起的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失衡是產(chǎn)生疾病的根本原因。從生物模型的角度分析，外部結(jié)構(gòu)環(huán)境引起機(jī)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失衡，通常表現(xiàn)為表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序、功能的失衡。比如外傷主要對應(yīng)表觀，是具體結(jié)構(gòu)的改變。外傷以外的疾病，往往是在具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)相互作用下，引起的表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序和功能的失衡。

具體結(jié)構(gòu)的時(shí)空秩序處于正常狀態(tài)才能形成其功能，所以架構(gòu)的失衡也會引起結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失衡，比如骶髂關(guān)節(jié)錯(cuò)縫導(dǎo)致的行動(dòng)不便。內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)疾病，主要是分子信號傳導(dǎo)過程中出現(xiàn)障礙所導(dǎo)致的關(guān)系紊亂。腫瘤的形成則是破壞細(xì)胞生長秩序使其過度增殖，細(xì)胞表現(xiàn)出失序狀態(tài)，從而形成癌癥。其中，表觀的失衡主要是具體結(jié)構(gòu)的量變；而架構(gòu)、關(guān)系、秩序的失衡主要是抽象結(jié)構(gòu)的質(zhì)變；功能失衡則是結(jié)構(gòu)失衡后的總體表現(xiàn)，同時(shí)又反作用于結(jié)構(gòu)。

“生命賴以負(fù)熵為生”[8]。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論研究系統(tǒng)演化的公式：dS=deS+diS，如果提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的有序程度，總熵要降低，即dS＜0，也就是從外界引入足夠的負(fù)熵，系統(tǒng)就可以自發(fā)地組織起來，形成有序結(jié)構(gòu)。對于生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)而言，從外界引入的結(jié)構(gòu)信息就是負(fù)熵，可以調(diào)控其抽象結(jié)構(gòu)，如調(diào)控基因的表達(dá)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的平衡或者建立同外界結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的平衡，從而恢復(fù)健康，也可以引入其它結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的特性，更有利于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)健康地生存和繁衍。

根據(jù)螺旋論[9-，10]，首先應(yīng)該給生物模型建立防治疾病的宏觀秩序。生物模型的核心要素是結(jié)構(gòu)和功能，因此要建立結(jié)構(gòu)和功能之間的秩序，經(jīng)過排列組合，包括以下4種：1）直接干預(yù)結(jié)構(gòu)；2）直接干預(yù)功能；3）通過功能來干預(yù)結(jié)構(gòu)；4）通過結(jié)構(gòu)來干預(yù)功能。

生物模型的核心結(jié)構(gòu)為具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，相互作用產(chǎn)生了表觀、架構(gòu)、關(guān)系、秩序4個(gè)要素。單純從結(jié)構(gòu)的角度建立宏觀秩序，也包括4種：1）直接干預(yù)具體結(jié)構(gòu)；2）直接干預(yù)抽象結(jié)構(gòu)；3）通過抽象結(jié)構(gòu)干預(yù)具體結(jié)構(gòu)；4）通過具體結(jié)構(gòu)干預(yù)抽象結(jié)構(gòu)。

根據(jù)螺旋論，生物模型中結(jié)構(gòu)的宏觀秩序，要在結(jié)構(gòu)和功能的宏觀秩序的約束下建立。生物模型最基本的功能是自適應(yīng)、自組織功能。結(jié)構(gòu)信息醫(yī)學(xué)的重點(diǎn)在于通過功能干預(yù)結(jié)構(gòu)，針對3）通過抽象結(jié)構(gòu)干預(yù)具體結(jié)構(gòu)，可以推導(dǎo)出：用抽象結(jié)構(gòu)通過機(jī)體的自組織功能進(jìn)行整合后生成具體結(jié)構(gòu)，然后具體結(jié)構(gòu)同機(jī)體的抽象結(jié)構(gòu)相互作用，調(diào)控抽象結(jié)構(gòu)（如改變基因或調(diào)控基因的表達(dá)），從而生成或調(diào)控具體結(jié)構(gòu)；針對4）通過具體結(jié)構(gòu)干預(yù)抽象結(jié)構(gòu)，可以推導(dǎo)出：用具體結(jié)構(gòu)通過機(jī)體的自適應(yīng)的識別功能轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)信息，然后由結(jié)構(gòu)信息通過機(jī)體的自適應(yīng)、自組織功能調(diào)控機(jī)體的抽象結(jié)構(gòu)（如改變基因或調(diào)控基因的表達(dá)）。具體結(jié)構(gòu)和抽象結(jié)構(gòu)本身就是相互作用、相互轉(zhuǎn)化、相互統(tǒng)一的，上述兩種秩序，在醫(yī)學(xué)上既可以單獨(dú)使用，也可以配合使用。

4.總結(jié)與展望

所有的生物都配備了“神醫(yī)”，就是自身的診斷、防御和修復(fù)系統(tǒng)，其基礎(chǔ)是所有生物結(jié)構(gòu)系統(tǒng)都具有的自適應(yīng)、自組織，保持結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定的功能。只有人類有專門的職業(yè)—-醫(yī)生，生命能繁衍幾十億年，靠的是“神醫(yī)”。那么從醫(yī)學(xué)的角度，是協(xié)助“神醫(yī)”？是取代“神醫(yī)”？還是要和“神醫(yī)”對抗？建立生物模型就是為了研究從理論和方法上如何協(xié)助“神醫(yī)”，防治疾病，保持人類健康。